探究式教学中猜想能力的培养
新课程标准与原教学大纲相比,很重要的不同就是重视科学探究的教育作用,强调过程和方法的学习.科学探究是和科学内容并列的.在新的课程标准中,对科学探究能力中猜想与假设环节有这样的基本要求:尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想.对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设.认识猜想与假设在科学探究中的重要性.中学物理教学,不仅仅是把物理知识传授给学生,更重要的是要培养学生的学习物理的能力,使他们拥有敏捷的物理智慧,猜测和想象是物理智慧中最活跃的成分.考查学生提出猜想的能力,能导向教学真正关注学生探究能力的培养,使学生有机会体验真正意义上的科学探究.对学生猜想能力的培养,是物理探究过程中的一个重要环节,也往往是教师在教学过程中较难把握的难点.一,猜想与假设是学习物理的重要方法
牛顿说过:\"没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现.中学生学习物理的过程与物理学家探索物理世界的过程在认识上应该是相似的,中学物理学习中的探究活动是引导学生获取物理知识,进行类科学研究探索,培养科学探索创新能力的重要途径.在探究活动中,根据已知的一些物理现象,进行猜想与假设,然后制定计划与设计实验,这本身是科学探究的内容和要求.事实上,在物理学史上很多伟大的发明和发现都是源于猜想.在奥斯特发现了电流的磁效应之后,\"电能生磁,磁应该也能生电吧\"法拉第就是在这样的猜想下,经过整整十年的实验,最终发现了电磁感应现象.物理天才霍金的时空观让人感觉玄妙无比,令人不能不惊叹他的想象能力.多年来,物理课程偏深,偏难,考试偏重于对知识的记忆,理解和利用公式解题上.其直接结果,就是导致平时的物理教学中\"重灌输,轻启发;重教授,轻活动;重机械训练,轻实质体验.\"大量的模仿训练使学生跌入了深深的题海,启发思考这一行之有效的学习方法被弃而不用,本应是学生亲身体验的探究过程变成了直接告诉现成结论,通过自己的探索发现规律更是少而有少.教师在教学中过多重视教学生应试技巧,而忽略了对学生创造思维,创新能力及综合分析能力的培养.进行课程改革,就是要大胆摒弃传统教学中不利于学生发展的老套套,跳出框框,打造全新的物理教学模式.物理教学的一个最重要的任务,就是要教会学生学习方法,培养他们的创造能力,使他们形成一定的物理思想.假如物理教学过程中回避了直觉,猜想,假设,实际上就是剥夺了学生创造的机会,他们自己的想法和主张得不到应有的重视,他们的想象力没有了驰骋的空间.教师应该在学习物理的过程中让学生知道,物理科学不仅仅是观察现象,理解公式,还可以根据现象充分发挥自己的想象,提出自己的观点,从而能够通过想象看到事物的本质,最后推导出物理规律.二,改变接受式的学习方式,鼓励学生敢于猜想
在传统的课堂教学中,学生往往是被动的,接受式的进行学习,学生除了认真听讲还是认真听讲,根本不能体现学生的主动学习,他们的好奇心受到了压制,他们想象的空间受到挤压.在这样的情况下,一开始时,学生往往不敢猜,一方面由于他们习惯了老师说什么就是什么,另一方面他们怕自己说错了,受到老师的指责,或同学的嘲笑.这时就需要教师的鼓励和引导,不管他们的猜测是否准确合理,教师都要持肯定的态度.培养他们的猜想要从最容易的入手.比如在学习串联电路中电流的关系时,猜想串联电路中各点的电流有什么关系这是比较容易的,又比如在演示自制温度计时,盛水玻璃瓶放入热水中时,不妨先让学生猜猜,细玻璃管中的水柱会怎样变化,尽管学生大多数都能猜到,但不能因为容易就忽视猜想的这一环节.要知道根据已有的经验做出合理的猜想,这是科学探究中最具创造性的一环.只有从细微之处有意识地养成学生积极思维,积极猜想的习惯,才能逐步使他们形成良好的物理学习方法. 1 三,要让学生学会正确的猜想方法
在物理教学中科学猜想与假设过程其实和科学研究一样应该有两种基本的方法,第一种是实验方法,另一种是理论分析方法.实验方法可以有下述几个步骤:⑴明确研究本课题的目的和要求.⑵大胆进行\"科学猜想(3)对猜想结果进行讨论,去伪存真,去繁求精.比如说在探究滑动摩擦力的大小可能与什么因素有关的过程中,在让学生进行猜想时,如果教师引导不够,学生的猜想往往会出乎教师的意料.学生不仅猜想可能与压力大小有关,可能与速度大小有关,可能与摩擦面的粗糙程度有关,可能与接触面的面积有关,还猜想到了可能与质量大小有关,可能与材料有关,可能与密度有关,可能与形状有关等等……这样学生的猜想放得太开,不容易猜到关键的点子上,如果所有的猜想都要设计实验进行验证,实际上在课堂教学的有限时间里也不可能做到,这时可以借助于简单得演示实验进行引导,比如,让学生体验一下推重一些得箱子和轻一些的箱子,或者让学生体验怎样抓牢泥鳅,然后进行猜想,学生的猜想有了明确的指向性,就能做到有的放矢,有助于学生学习任务的顺利完成.而理论分析方法应该有以下步骤:(1)有关物理定义的阐述
(2)定义中关键词的分析(3)针对定义中的关键词进行猜想(4)对猜想进行结果讨论,去伪存真,去繁求精.比如在探究物体动能的大小可能与哪些因素有关时,在猜想的环节中,可以这样进行操作 首先给出动能的定义:物体由于运动而具有的能叫动能.筛选关键词:物体,运动
根据关键词进行猜想:有关物体可以猜想到:密度,体积,质量 有关运动可以猜想到:速度
分析:体积相同时密度越大质量越大,因此密度和质量其实都是与质量有关,而密度相同时,体积越大质量越大,因此其实也是与质量有关.接下来再设计实验进行验证,也就水到渠成.另外物理情景的创设,生活经验的提炼也是猜想的重要铺垫如以下二题.例1(2005福州市)福州夏季闷热的夜晚,紧闭门窗,开启卧室空凋,由于室内外温差大,第二天早晨,玻璃窗上常常会出现一层水雾.这层水雾是在室内一侧,还是在室外一侧请写出你的猜想及你猜想的依据.我的猜想:呈在______________侧(选填\"室内\"或\"室外\").猜想的依据是:__________________________________ 分析:本题取材于生活情景,并且要仔细观察才能发现这一现象.因而本题不仅仅是考查学生对知识的掌握情况,更重要的是引导学生认真观察生活,运用所学知识解释生活现象,培养学习兴趣.\"根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想\"是科学探究的灵魂,猜想不是胡思乱想,而是要有一定的科学依据,因此在科学探究过程中,学生应尽可能提出有依据的猜想.例2(2005湖北宜昌)我们经常可以看到这种现象:汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动.如图所示,马路两边的树叶会沿着A,B,C哪一个方向飘动请你猜想并说明理由.分析:本题提供的问题情景既是生活实际情景,又是教学过程中实验探究的情景迁移.联想生活经验,汽车在马路上快速驶过,会带动周围空气快速向前运动;再对照物理知识\"流体的流速越大,压强越小\"就不难解答了.总之,作为老师,尽量要多动些脑筋,多创造一些机会,不断激励学生通过观察,比较,实验,归纳,类比等手段提出种种假设或猜想,使学生逐步学会运用假设或猜想的方法解决问题,要让学生善于模仿科学家进行科学的探究.探究的过程应当有悬念,有波澜,要让学生感受到成功的喜悦与失败的痛苦,并从中培养学生科学的,正确的情感,态度和价值观.还要在猜想的同 2 时发动学生进行交流,讨论,培养发散性思维.中学物理的探究过程实际上再现前人是如何创造,发明的,让学生在前人走过的轨迹上,亲自体验科学探究的过程与方法,使它们真正成为善于学习的人. 3
